Дано:
B = 5.56 А/м - напряженность магнитного поля
r = 0.03 м - радиус окружности, по которой движутся электроны
Найти: v - скорость электронов, K - кинетическую энергию электронов, T - период обращения, L - момент импульса
Решение:
Сила Лоренца, действующая на заряженную частицу в магнитном поле:
F = qvB
mv^2/r = qvB
v = qBr/m
Воспользуемся формулой для скорости:
v = qBr/m
v = (1.6 * 10^-19 * 5.56 * 0.03) / (9.11 * 10^-31)
v ≈ 2.74 * 10^6 м/с
Кинетическая энергия электрона:
K = (1/2)mv^2
K = (1/2) * 9.11 * 10^-31 * (2.74 * 10^6)^2
K ≈ 2.16 * 10^-15 Дж
Период обращения (период обращения по окружности):
T = 2πr / v
T = 2π * 0.03 / 2.74 * 10^6
T ≈ 6.89 * 10^-8 с
Момент импульса:
L = mvr
L = 9.11 * 10^-31 * 2.74 * 10^6 * 0.03
L ≈ 7.92 * 10^-25 кг·м/с
Ответ:
- скорость электронов v ≈ 2.74 * 10^6 м/с,
- кинетическая энергия K ≈ 2.16 * 10^-15 Дж,
- период обращения T ≈ 6.89 * 10^-8 с,
- момент импульса L ≈ 7.92 * 10^-25 кг·м/с.